Результат интеллектуальной деятельности: Способ переработки отходов сортирования сульфатной целлюлозы в формованные изделия

Изобретение относится к безотходным и ресурсосберегающим технологиям в целлюлозно-бумажной промышленности, а также к охране окружающей среды, в частности к способу переработки отходов сортирования сульфатной целлюлозы, и может быть использовано для производства формованных изделий различного назначения.

Отходы сортирования сульфатной целлюлозы образуются на стадии сортирования небеленой целлюлозы, которая включает отделение сучков и непровара, пучков неразделенных волокон, коры, луба, смолы и песка от основного потока кондиционной целлюлозы с помощью различного сортирующего оборудования.

Схема сортирования целлюлозы, а также выбор оборудования зависят от вида исходной целлюлозы, ее назначения и требований по остаточной сорности, предъявляемых нормативными документами (ГОСТ, ТУ).

Сортирование небеленой целлюлозы, как правило, включает следующие операции:

- грубое сортирование небеленой целлюлозы (отделение сучков, непровара и тяжелых включений) на комбинированной сортировке, напорном сучколовителе, промывателе сучков, вибрационной сортировке и гидроциклоне (магноклинере);

- тонкое сортирование небеленой целлюлозы (отделение костры, коры, песка и других мелких включений) на комбинированной сортировке, сортировках давления, промывателе отходов, вихревых очистителях.

В зависимости от вида вырабатываемой целлюлозы и конкретных условий производства возможны различные варианты утилизации отходов сортирования:

- выделенные в процессе грубого сортирования сучки и непровар после отделения волокна и обезвоживания до концентрации около 30 % могут направляться на повторную варку, на утилизацию в многотопливный котел или вывозиться на полигон промышленных отходов;

- отходы сортирования после отделения волокна и обезвоживания также могут подаваться на сжигание в многотопливный котел или вывозиться на полигон промышленных отходов;

- волокнистые отходы сортирования (костра и непровар) могут фибриллироваться на специальной размалывающей аппаратуре и возвращаться в основной поток массы или использоваться для изготовления бумаги, картона или древесноволокнистых плит.

При производстве небеленой целлюлозы для выработки картона, бумаги для гофрирования, мешочных и упаковочных бумаг сучки и непровар обычно не отделяют, всю массу после варки подвергают горячему размолу, неразмолотую фракцию отделяют на сортировке и возвращают на повторный размол. Отсортированную размолотую массу возвращают в основной поток [ИТС 1-2015 "Производство целлюлозы, древесной массы, бумаги, картона"].

Известен способ утилизации отходов сортирования сульфатной целлюлозы путем их сжигания в многотопливном котле [ИТС 1-2015 "Производство целлюлозы, древесной массы, бумаги, картона"]. Основными недостатками данного способа являются трудности, возникающие при организации устойчивого сжигания, связанные с их высокой влажностью и плохой сыпучестью, а также непосредственные ежедневные потери сырья, годного для дальнейшей переработки.

Известен способ утилизации отходов сортирования сульфатной целлюлозы путем вывоза их на полигоны промышленных отходов [ИТС 1-2015 "Производство целлюлозы, древесной массы, бумаги, картона"]. Основными недостатками данного способа являются загрязнение окружающей среды и непосредственные ежедневные потери сырья, годного для дальнейшей переработки.

Известен способ утилизации отходов сортирования сульфатной целлюлозы путем их направления на повторную варку [ИТС 1-2015 "Производство целлюлозы, древесной массы, бумаги, картона"]. Основными недостатками данного способа являются пониженный выход целлюлозы из сучков и непровара, повышенная сорность и низкие физико-механические показатели сучковой целлюлозы. Кроме того, повторная варка сучков и непровара уменьшает полезную производительность 1 м³ варочного котла.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является проведение горячего размола без отделения сучков и непровара от основной массы [ИТС 1-2015 "Производство целлюлозы, древесной массы, бумаги, картона"]. Недостатком данного способа является снижение качества готовой продукции за счет низких физико-механических свойств сучковой целлюлозы.

Задачей изобретения является возможность переработки отходов сортирования сульфатной целлюлозы в формованные изделия, то есть получение готового продукта из отходов для избежания потерь сырья и загрязнения окружающей среды.

Способ включает в себя аккумулирование отходов сортирования сульфатной целлюлозы, разбавление их водой до необходимой концентрации, размол отходов сортирования сульфатной целлюлозы, дальнейшее аккумулирование полученной массы, разбавление волокнистой массы водой до необходимой концентрации, изготовление формованных изделий путем осаждения волокон на поверхность форм и образование влажного изделия на сетчатой части формы за счет наращивания слоя волокон фильтрованием воды под действием вакуума с последующей подпрессовкой и сушкой готового изделия.

Пример 1. Навеску 16 г абсолютно сухих отходов сортирования хвойной сульфатной целлюлозы загружают в 1 стакан центробежного размалывающего аппарата (ЦРА) и разбавляют водой до концентрации 6…10 %. Затем следует стадия размола отходов сортирования до степени помола 14^ºШР. После размола полученную волокнистую массу разбавляют водой до концентрации 1…2 % в лабораторной мешалке. Далее следует стадия изготовления формованных изделий различной массы 1 м² (400… 700 г.), из полученной волокнистой массы, путем осаждения волокон на поверхность форм и образования влажного изделия на сетчатой части формы за счет наращивания слоя волокон фильтрованием воды под действием вакуума с последующей подпрессовкой и сушкой готового изделия.

Определены физико-механические показатели формованной структуры, представленные в таблице 1.

Пример 2. Способ переработки отходов сортирования сульфатной целлюлозы в формованные изделия в условиях примера 1, отличающийся тем, что размол проводят до степени помола 16^ºШР.

Определены физико-механические показатели формованной структуры, представленные в таблице 1.

Пример 3. Способ переработки отходов сортирования сульфатной целлюлозы в формованные изделия в условиях примера 1, отличающийся тем, что размол проводят до степени помола 18^ºШР.

Определены физико-механические показатели формованной структуры, представленные в таблице 1.

Пример 4. Способ переработки отходов сортирования сульфатной целлюлозы в формованные изделия в условиях примера 1, отличающийся тем, что размол проводят до степени помола 20^ºШР.

Определены физико-механические показатели формованной структуры, представленные в таблице 1.

Пример 5. Навеску 16 г абсолютно-сухих отходов сортирования лиственной сульфатной целлюлозы загружают в 1 стакан центробежного размалывающего аппарата (ЦРА) и разбавляют водой до концентрации 6…10 %. Затем следует стадия размола отходов сортирования до степени помола 14^ºШР. После размола полученную волокнистую массу разбавляют водой до концентрации 1…2 % в лабораторной мешалке. Далее следует стадия изготовления формованных изделий, различной массы 1 м² (400… 700 г.), из полученной волокнистой массы путем осаждения волокон на поверхность форм и образование влажного изделия на сетчатой части формы за счет наращивания слоя волокон фильтрованием воды под действием вакуума с последующей подпрессовкой и сушкой готового изделия.

Определены физико-механические показатели формованной структуры, представленные в таблице 2.

Пример 6. Способ переработки отходов сортирования сульфатной целлюлозы в формованные изделия в условиях примера 5, отличающийся тем, что размол проводят до степени помола 16^ºШР.

Определены физико-механические показатели формованной структуры, представленные в таблице 2.

Пример 7. Способ переработки отходов сортирования сульфатной целлюлозы в формованные изделия в условиях примера 5, отличающийся тем, что размол проводят до степени помола 18^ºШР.

Определены физико-механические показатели формованной структуры, представленные в таблице 2.

Пример 8. Способ переработки отходов сортирования сульфатной целлюлозы в формованные изделия в условиях примера 5, отличающийся тем, что размол проводят до степени помола 20^ºШР.

Определены физико-механические показатели формованной структуры, представленные в таблице 2.

Изготовление формованных изделий из отходов сортирования сульфатной целлюлозы обеспечивает способ переработки данных видов отходов, требующий лишь добавку воды.